Он увлекался исследованиями в области новых разделов зоологии — гистологии и сравнительной анатомии беспозвоночных. Одновременно за границей Вагнер окунулся в гущу теоретических споров, волновавших европейских биологов накануне выхода в свет труда Дарвина «Происхождение видов» (ноябрь 1859 г.).
Появление Вагнера в Казанском университете внесло живую струю в преподавание зоологии. В курсе, который он читал, освещались последние достижения науки. Изменялось и направление исследований. Со смертью Эверсманна широкие фаунистические исследования прекратились, и только Богданов продолжал накапливать материал по фауне Казанской и прилегающих губерний.
Но состояние здоровья Модеста и в первые два года пребывания на физико-математическом факультете оставляло желать много лучшего. Весной 1862 г. ему пришлось покинуть университет на целых полтора года и вернуться в деревню к родителям. Вынужденный перерыв в учении Модест использовал для расширения своих фаунистических наблюдений. Он изучал птиц в районе верхнего течения рек Суры, Барыша, Свияги и Сызрана, а позже — не только в Симбирской, но и в Казанской губернии.
Значительно окрепнув в домашней обстановке, Богданов в начале 1864 г. был вновь зачислен на второй курс естественного отделения физико-математического факультета.
С этого времени университетские занятия Богданова пошли очень успешно. Его живой интерес и глубокие знания обратили на себя внимание профессора Н. П. Вагнера. В лаборатории при кафедре зоологии Богданов занимался вскрытиями животных и приготовлением анатомических препаратов. Искусство его в этом деле профессор Вагнер ценил очень высоко.
Н. П. Вагнер.
Одновременно Модест Богданов принимал деятельное участие в редактировании и подготовке к печати рукописи своего покойного учителя Э. А. Эверсманна — последней части его большой монографии «Естественная история Оренбургского края», посвященной птицам.
Весной 1866 г. он успешно сдал экзамены за полный университетский курс, а в ноябре того же года представил к защите на степень кандидата[4 В дореволюционной России существовала трехступенчатая система ученых степеней: кандидат, магистр и доктор наук. Степень кандидата наук того времени совершенно не соответствует современной. Она присуждалась за научную работу небольшого объема, представляемую одновременно с окончанием высшего учебного заведения, которую можно сравнить с дипломной работой наших вузов. Современная степень кандидата наук в большей степени соответствует магистерской.] свой первый научный труд — диссертацию под названием «Материалы для исследований орнитологической фауны в Симбирской и Казанской губерниях».
Работа Богданова не понравилась профессору Вагнеру, хотя он не мог не отметить у диссертанта большую научную эрудицию и хорошее знание материала.
Острие критики Н. П. Вагнера было направлено не столько против автора диссертации, сколько против того научного направления, какое было положено в основу работы. Вагнер не сумел различить в фаунистических работах своего времени элементов нового, экологического подхода к материалу, а поэтому считал такие работы, построенные только на наблюдениях в природе и не подкрепленные лабораторными опытами, недостаточно научными и относился к ним отрицательно. По этой же причине в свом отзыве на диссертацию Богданова он дает отрицательную оценку и известной работе Н. А. Северцова «Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии», оказавшей очень сильное влияние на развитие экологических исследований в России, в том числе и на молодого Богданова.
В декабре 1866 г. Модесту Богданову была присуждена степень кандидата. Диссертация его не была. напечатана, так как сам автор счел свой труд недостаточно зрелым и полным. Рукопись долго хранилась в архиве Казанского университета и была уничтожена во время Великой Отечественной войны 1941—1945 гг. вместе с другими материалами Казанского архива.
В годы учения в университете окончательно сформировался творческий облик будущего исследователя. Этому в большой мере способствовало то обстоятельство, что после смерти Эверсманна в Казани не осталось больше зоологов-фаунистов, советами и руководством которых мог бы пользоваться Богданов. Ему пришлось в значительной степени самому прокладывать путь в науке, творить и мыслить самостоятельно. И он сумел настолько глубоко и всесторонне вести исследование, что созданный им вслед за кандидатской диссертацией новый научный труд сразу же выдвинул его в ряды видных русских зоологов.